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Mechanisches Musikinstrument mit elektrischem Antrieb. Es sind bereits
elektrische Klaviere bekannt geworden, bei denen jede Taste mittels eines Hammers
bewegt wird, den ein anziehendes Organ, z. B. eine stromdurchflossene Drahtspule
(Solenoid) oder ein Elektromagnet betätigt. Das Solenoid hat den Nachteil, daß es
zu allmählich wirkt, während der Elektromagnet zu viel Strom verbraucht, ein Umstand,
der die Verwendung derartig betriebener Klaviere bei einem gewöhnlichen Wohnungsanschluß
verhindert.
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Man hat versucht, bei diesen Instrumenten die Anschlagstärke mit Hilfe
veränderlicher Widerstände zu regeln, z. B. indem man einen einzigen Widerstand
für alle Töne oder auch indem man einen besonderen Widerstand für jeden Ton anordnete;
auch hat man zwei Widerstände verwandt, denen die in zwei Gruppen geteilten Töne
zugeordnet waren. Alle diese Anordnungen hatten aber den Nachteil, daß beim gleichzeitigen
Anschlagen mehrerer, besonders mehrerer zu einer Gruppe gehörender Töne die Kraft
zur Erzeugung der nötigen Anschlagstärke nicht mehr ausreichte und bei erhöhtem
Stromverbrauch die Widerstände sich erhitzten.
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Bei dem mechanischen Musikinstrument entsprechend .der Erfindung,
die insbesondere zum Betrieb mit den in Wohnungen vorhandenen elektrischen Anschlüssen
bestimmt ist, sind die genannten Nachteile vermieden. Zunächst sind, um den richtigen,
einem guten Klavierspiel entsprechenden Anschlag erzeugen zu können, die Konstruktionen
des Solenoid und des Elektromagneten vereinigt. Die Antriebsorgane, die aus einem
oder mehreren Elektromagneten für jede Taste bestehen, sind nämlich dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetkerne nur einen Teil des Hohlraumes der Spulen einnehmen und auf gegenüberliegende
Anker wirken, die in die Spule hineinreichen, so daß das Antriebsorgan zuerst als
Solenoid, dann als Elektromagnet wirkt.
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Die Vorrichtung ist weiter in an sich he-- kar.nter Weise mit regelbaren
Widerständen versehen, um die Stärke des Anschlages ändern zu können. Entsprechend
der Erfindung ist jedem Widerstand eine Gruppe von Tönen derart zugeteilt, daß bei
normaler Musik zwei Töne nicht gleichzeitig angeschlagen werden können.
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Zum Spielen eines Klaviers kann die Vorrichtung entweder in einem
Gehäuse oder auf einem Gestell angeordnet sein, das mit Schrauhen über der Klaviatur
eines vorhandenen Klaviers befestigt wird oder in das Innere des Klaviers eingebaut
sein. In diesem Falle wirken ihre Hämmer nicht auf die Tasten, sondern unmittelbar
auf die Saiten an einer geeigneten Stelle derselben ein.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wie er bei einem
Klavier verwendet wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Darin ist: Abb. i ein
Querschnitt durch die über der Klaviatur angebrachte Vorrichtung, Abb. 2 deren Aufriß,
Abb. 3 eine Aufsicht darauf, teilweise abgebrochen, Abb. q. ein Schnitt durch einen
Elektromagneten, Abb. 5 eine schematische Ansicht der Widerstandsanordnung zur Veränderung
der Tonstärke.
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über der Klaviatur des Klaviers i, dessen Deckel2 geöffnet ist, ist
ein Gestell oder ein Gehäuse 3, beispielsweise mittels Schrauben und Flügelmuttern
4, so angebracht, daß es leicht abgenommen und aufgestellt werden kann: In diesem
Gestell liegt eine Abwicklungsrolle 5 und eine Aufwicklungsrolle 6, zwischen denen
die durchlochte Papierbahn 7 abrollt. Zwischen beiden Rollen läuft das Papier über
eine leitende, finit dein einen Pol der Elektrizitätsquelle verbundene Walze B.
Die Rollen 5 und 6 und die Walze 8 sowie die Papierbahn 7 sind ehensolang wie die
Klaviatur.
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Unterhalb der Walze 8 befindet sich eine Reihe von elektrischen Kontaktfingern
g, die aus gekrümmten Federn bestehen (Abb. i
und 3). jeder weißen
oder schwarzen Taste entspricht ein Kontaktfinger.- Der Raumersparnis halber haben
die Kontaktfinger die in Abb. 3 dargestellte Form und sind auf beiben Seiten versetzt
gegeneinander angeordnet. jeder Kontaktfinger ist über eine Klemmschraube io mit
der Wicklung -eines ihm zugeordneten Elektromagneten i i verbunden.
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Jeder Elektromagnet i i (Abb. ,¢) besteht aus zwei Spulen 12 und 13,
die oben und unten durch Platten 14 und 15 miteinander verbunden sind. In jeder
Spule befindet sich ein fester Eisenkern 16, 17, der am oberen Ende schräg abgeschnitten
ist. Die beiden Abschrägungen sind nach entgegengesetzten Seiten gerichtet. Der
bewegliche Anker besteht aus einem oberen Querstück i8, an dem die beiden Eisenkerne
i 9 und 2o sitzen. Diese sind an ihren unteren Enden so abgeschrägt, daß sie sich
bei angezogenem Anker mit ihrer Fläche an die Abschrägungen der festen Kerne 16,
17 legen (Abb. 4). Von der Mitte des Querstückes 18 geht nach.unten durch die Platten
14 und 15 hindurch eine Stange 21, an deren Ende sich über der Taste 23 ein mit
Filz bezogener Hammer 22 befindet. Das andere Ende einer jeden Magnetwicklung liegt
an einer Leitung, die für alle in Abb. 5 dargestellten Elektromagnete gemeinsam
ist.
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Die Vorrichtung wirkt folgendermaßen. Solange die als Isolator wirkende
Papierbahn 7 die Stromkreise zwischen der Walze 8 und Federn 9 trennt, sind sämtliche
Elektromagnete i i nicht erregt, und ihre Anker befinden sich in Ruhestellung (Abb.
i). Jedesmal, wenn ein Loch unter die Walze 8 gelangt, wird ein Kontakt zwischen
der Walze und der entsprechenden Feder 9 geschlossen und der mit dieser verbundene
Elektromagnet erregt, so daß sein Hammer 22 die betreffende Taste niederdrückt.
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Zum Betrieb des Apparates mit Gleichstrom werden die beiden Spulen
12 und 13 hintereinandergeschaltet. Zum Betrieb mit Wechselstrom schaltet man die
Spulen parallel (z. B. mit Hilfe eines Stöpsels). tDer Widerstand der Spulen wird
unter diesen Umständen auf die Hälfte verringert, der Stromverbrauch wird größer,
während die Leistung beinahe die gleiche bleibt.
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Die Vorrichtung zum Regeln der Tonstärke ist schematisch in Abb.5
dargestellt. Die Stromverteilungswalze 8 ist, wie schon gesagt, durch eine Leitung
25 mit einem der Pole, beispielsweise dem positiven Pol, der Stromquelle verbunden,
während die Enden der Wicklungen der Elektromagnete ii an einer gemeinsamen Leitung
24 liegen. Zwischen jeden Elektromagneten und die gemeinsame Leitung 24 ist ein
Widerstand mit einem Schiebekontakt 27 geschaltet, welch letzterer mit Handgriffen
28 vor der Klaviatur verbunden ist. Es sind zwei solcher Handgriffe 28 vorhanden,
einer zum Regeln der Stärke des Diskants, der andere zum Regeln der Stärke des Basses.
Jeder Handgriff 28 wirkt mittels eines Schiebekontaktes 27 auf einen jeden Widerstand
26. Damit nicht für jeden einzelnen Ton ein besonderer Widerstand 26 erforderlich
wird, aber trotzdem in fast allen Fällen die Tonstärke des Diskants unabhängig von
der des Basses geregelt weiden -kann, sind die sämtlichen Tasten derartig in Gruppen
eingeteilt, daß niemals zwei Töne einer Gruppe gleichzeitig im Diskant oder im Baß
angeschlagen werden. So kann beispielsweise jede neunte weiße oder jede siebente
schwarze Taste an eine Gruppe angeschlossen werden. So verteilt der unmittelbar
an die gemeinsame Leitung geschaltete Widerstand 26 den Strom auf die Elektromagnete
entsprechend der gewählten Gruppierung.
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Die beschriebene Anordnung ist nur ein Ausführungsbeispiel und kann
in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.
Insbesondere können die Elektromagnete einfach ausgeführt und statt mit zwei mit
nur einer Wicklung versehen sein.